胡旭濤
均勻設(shè)計法優(yōu)選銀杏葉總黃酮及其降糖作用的研究
胡旭濤
目的 研究超聲輔助提取銀杏葉總黃酮的最優(yōu)工藝及降糖作用。方法 采用均勻設(shè)計優(yōu)化提取工藝,STZ建立糖尿病大鼠模型,并進行降糖研究。結(jié)果 最優(yōu)工藝參數(shù)為:超聲波強度2000w,固液比1:15,乙醇濃度50%,黃酮提取率為(2.59±0.06)%,且降糖作用顯著。結(jié)論 超聲輔助提取能夠?qū)崿F(xiàn)銀杏葉總黃酮的常溫快速提取,且降糖作用顯著。
銀杏;總黃酮;超聲輔助;均勻設(shè)計
現(xiàn)代藥理研究證實銀杏黃酮可抑制血糖的升高,可預(yù)防和治療糖尿病[1],具有改善高脂喂養(yǎng)2型糖尿病大鼠胰島素抵抗和降低血脂的作用,銀杏葉黃酮可能成為治療2型糖尿病和高脂血癥的新藥。本實驗研究了超聲輔助在銀杏葉總黃酮提取中應(yīng)用的可行性及其藥理作用,為進一步研究銀杏葉總黃酮及其藥理作用提供理論依據(jù)。
1.1 材料與儀器 材料:廣惠和大藥房;化學(xué)試劑為分析純。儀器:JA2003型電子分析天平(上海恒平科學(xué)儀器有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(北京紅葉科技有限公司)。
1.2 實驗方法
1.2.1 超聲輔助銀杏葉總黃酮提取工藝 稱取干燥過40目的銀杏葉5g,石油醚浸泡24h,過濾,3000r/min離心10min,沉淀物各預(yù)設(shè)條件(超聲波強度、固液比、乙醇濃度)在水浴中進行超聲輔助提取,提取3次,過濾,以3500r/min離心10min,得上清液,濃縮,再加入20倍體積的乙醇,超聲溶解,2℃冰箱中放置,過夜,3500r/min離心10min,氯仿萃取三次,濃縮冷凍干燥,備用。
1.2.2 含量測定 參照原愛紅[2]的測定方法采用蘆丁為對照品,蘆丁含量(y)與質(zhì)量濃度(X,mg/L)最小二乘法得回歸方程為Y=2.51X+2.17864,相關(guān)系數(shù)R=0.9997。
1.2.3 均勻設(shè)計實驗法 以影響有效成分提取率的固液比,乙醇濃度,超聲波強度為因素,各因素取3個水平,探求超聲輔助提取銀杏葉總黃酮的最佳工藝。用均勻設(shè)計3.0版軟件篩選出u9(33)表安排實驗[3],數(shù)據(jù)見表1。
1.2.4 動物模型的建立及其處理 正常對照組:SD大鼠喂以普通飲食,其中碳水化合物60%,蛋白質(zhì)22%,脂肪10%,其他8%。糖尿病組和處理組:喂以高脂飲食,其中碳水化合物40%,蛋白質(zhì)13%,脂肪40%,其他7%,3個月后,一次性腹腔注射STZ25mg(kg.bw),其他組均腹腔注射檸檬酸緩沖液,并繼續(xù)高脂喂養(yǎng)。72h后尾靜脈取血,分別測血糖及胰島素,凡血糖濃度>13mmol/L,尿糖呈強陽性者,并出現(xiàn)多飲、多食、多尿者為糖尿病模型,然后對照組和糖尿病組喂飼普通飼料,自由飲水外,每天以蒸餾水灌胃(2.5ml/d)。處理組每只大鼠給予銀杏葉黃酮60mg/kg分別灌胃,每天灌胃1次,共10周,末次給藥后禁食12h,乙醚麻醉,靜動脈取血,分離血清,測定血糖的含量。
2.1 均勻設(shè)計實驗結(jié)果 本實驗通過均勻設(shè)計3.0版軟件中自選變量法進行數(shù)據(jù)分析,采用固液比A、乙醇濃度B、超聲波強度C對應(yīng)變量總黃酮提取率Y多元逐步回歸法進行分析,回歸分析采用后退法,顯著性水平α=0.05,得回歸方程Y=0.635X1+0.314X2+0.342X3,復(fù)相關(guān)系數(shù):R=0.9998,檢驗值Ft=12.27,臨界值F(0.05,3,3)=8.277,Ft>F(0.05,3,3), 回歸方程顯著,剩余標準差s=0.127,回歸方程有意義,由回歸方程因素的系數(shù)可見固液比、乙醇濃度和超聲波強度量的影響均為正效應(yīng),從標準回歸系數(shù)可以發(fā)現(xiàn),固液比>超聲波強度>乙醇濃度。再將方程在計算機上進行優(yōu)化處理,Y的期望值方向大者為佳。根據(jù)回歸方程得出最優(yōu)組合:A=15,B=50%,C=20,預(yù)測值Y=2.53%。從而得出總黃酮提取的最佳工藝為超聲波強度2000w,固液比1:15,乙醇濃度50%。
表1 U7(73)均勻試驗方案及試驗結(jié)果
2.2 驗證方案 按照最優(yōu)工藝參數(shù)(超聲波強度2000w,固液比1:15,乙醇濃度50%進行了3次平行試驗,顯示提取率可穩(wěn)定為(2.59±0.06)%,與預(yù)測值相符,而且重復(fù)性也很好,說明優(yōu)化結(jié)果可靠。
2.3 降糖作用的研究 模型組小鼠血糖值顯著高于正常組;糖尿病模型大鼠給予黃酮治療后小鼠的血糖與模型組相比,顯著降低。說明銀杏葉黃酮可降低糖尿病大鼠血糖。
采用均勻設(shè)計方案進行試驗,得到最優(yōu)工藝方案,試驗次數(shù)大大減小。超聲輔助提取銀杏葉中總黃酮,需要超聲波強度2000w,固液比1:15,乙醇濃度50%,黃酮提取率為(2.59±0.06)%,時間短,收率高,操作簡單,能耗低,常溫提取使黃酮類化合物不會因熱效應(yīng)損失和降低活性節(jié)約資源。
本實驗顯示,模型組血糖水平較正常組顯著升高, 糖尿病模型小鼠經(jīng)黃酮治療后, 其血糖水平顯著性降低。本實驗中模型組血糖水平較正常組顯著升高,說明糖尿病小鼠存在一定的腎功能損害。糖尿病模型小鼠經(jīng)黃酮治療后,其血糖水平顯著性降低,說明黃酮對腎臟具有一定的保護作用,具有很好的應(yīng)用前景。
[1] 何曉靜,朱美玲,宋潔.銀杏葉總黃酮對糖尿病大鼠視網(wǎng)膜細胞凋亡相關(guān)基因表達的影響[J].安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2006,41(3):283-285.
[2] 原愛紅,黃哲,馬駿.銀杏葉黃酮的提取及其降糖作用的研究[J].中草藥,2004,35(11):1242-1243.
[3] 宋晚平,張鞍靈,高錦明.化感植物向日葵根提取液的抑菌活性研究[J].西北植物學(xué)報,2004,24(10):291-293.
[4] 陳濤,李進,褚治德.黃芪藥材的微波提取工藝研究[J].時珍國醫(yī)國藥,2009,20(2):349-350.
10.3969/j.issn.1009-4393.2010.33.031
462300 漯河市郾城區(qū)人民醫(yī)院 (胡旭濤)